Tényleg van értelme a fejhallgató erősítőnek?

Miért van szüksége fejhallgató-erősítőre?

Tulajdonképpen miért van szükség fejhallgató-erősítőre, ha az MP3-lejátszó, az okostelefon vagy akár a sztereó rendszer már rendelkezik fejhallgató-kimenettel? Ez a kérdés több mint jogos – és pontosan ezért fogunk most a végére térni.

Természetesen a döntő tényező a fejhallgató-erősítő minősége. Azokban az okostelefonokban, amelyek „mindenre” képesek, a zenelejátszás csak egy követelmény a sok egyéb mellett. A jó minőségű fejhallgató-kimenet ezért túl drága lenne ahhoz, hogy okostelefonba építsék. De mi a helyzet egy MP3 lejátszóval? Még itt sem feltétlenül a legjobb minőségű erősítők kerülnek beépítésre, és a külső fejhallgató-erősítő használata hang javuláshoz vezethet.

A fejhallgató impedanciája és a fejhallgató kimenet közötti kölcsönhatás meghatározó az elérhető hangminőség szempontjából. Nagyon leegyszerűsítve az erősítő váltakozó feszültséget szolgáltat, amit a vezetékes fejhallgató azonos hangjellé alakít át.

A valóságban azonban az erősítő kimenetének úgynevezett Z0 belső ellenállása van. Most az erősítő belső ellenállása és a fejhallgató ellenállása feszültségosztót alkot. A feszültség egy része leesik a belső ellenálláson, a fennmaradó része pedig csak a fejhallgatóval érhető el.

A feszültség aránya az ellenállásokkal arányos. Például, ha a fejhallgató ellenállása 10-szer nagyobb, mint a belső ellenállás, akkor a fejhallgató feszültsége is tízszerese lesz. Az energia egy része ezért a fejhallgató-erősítőben „vész el”, ami halkabb kimeneti jelhez vezet a fejhallgatóból. A lehető legkisebb belső ellenállás és a lehető legnagyobb fejhallgató ellenállás lenne az optimális.

Minél kisebb a belső ellenállás és minél nagyobb a terhelési ellenállás, annál kisebbek a belső veszteségek.

Egyszerűen a hangerő csökkentése nagy belső ellenállás mellett nem lenne különösebben nagy probléma. Ezt ellensúlyozhatja egyszerűen feltekerve a hangerőt. Figyelembe kell azonban vennünk az impedanciát. Az ellenállás – pontosabban az impedancia – a frekvencia tartományon belül változik. A belső ellenállás (majdnem) állandó marad a hallható tartományban, de a fejhallgató impedanciája a frekvenciamenet függvényében változik.

Minél nagyobb a fejhallgató-erősítő belső ellenállása, annál nagyobb a változás a fejhallgató frekvenciaválaszában.

Eddig a fejhallgatót ellenállásnak vagy ellenállásnak (impedancia) tekintettük, amely a frekvencia tartományon belül változik. Közelebbről megvizsgálva azonban nemcsak impedanciát, hanem a hangtekercs okozta induktivitást is tartalmaz, és némi energiát tárolni képes kapacitást is

Ennek a tulajdonságának köszönhetően a fejhallgató nem csak egy passzív terhelés, amely elnyeli a fejhallgató-erősítő energiáját, hanem egy olyan forrás is, amely megpróbálja visszaadni az energiát a fejhallgató-erősítőnek. A két energiaforrás ezen kölcsönhatása már nem egyszerű hangerő-befolyásoláshoz és a frekvenciamenet „elhajlásához” vezet, hanem torzulásokhoz vagy harmonikusokhoz és így a torzítási tényező növekedéséhez. És persze ez itt is érvényes:

Minél kisebb a fejhallgató-erősítő belső ellenállása, annál kisebb a torzítási tényező.